• vom 20.12.2017, 19:00 Uhr

Natur


Astronomie

Auch Rote Riesen brodeln




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  • 40 Jahre alte Vorhersagen konnten Astrophysiker nun bestätigen.

Wien. Auf der Sonne brodelt es: Millionen sogenannte Konvektionszellen - ähnlich den Turbulenzen in einem Topf mit kochendem Wasser - sorgen für einen Ausgleich von Temperaturunterschieden. Ein internationales Astronomenteam mit Beteiligung von Wiener Forschern hat nun erstmals solche Konvektionszellen bei einem Roten Riesen nachgewiesen, wie sie im Fachblatt "Nature" berichten.

Bisher ließ sich der Mechanismus der Konvektion nur bei der Sonne beobachten. Dort finden sich rund zwei Millionen solch brodelnder Regionen, jede mit einer Größe von rund 2000 Kilometern - die Astronomen bezeichnen diese körnige Struktur der Sonnenoberfläche als "Granulation". Den Theorien zufolge spielt die Konvektion bei fast allen Sternen eine fundamentale Rolle - auch bei Roten Riesen. Dabei handelt es sich um die spektakuläre Endphase in der Entwicklung eher massearmer Sterne, in der sie sich auf das zig-fache ihrer Größe aufblähen und ihre Leuchtkraft vervielfachen. Auch unsere Sonne wird so enden.


Das Forschungsteam um Claudia Paladini von der Université Libre in Brüssel mit Beteiligung von Josef Hron vom Institut für Astrophysik der Uni Wien hat für seine Beobachtungen den Stern Pi-1 Gruis im südlichen Sternbild des Kranichs ausgewählt. Im Gegensatz zu den meisten anderen Roten Riesen ist die Staubhülle des Sterns weit draußen und stört daher nicht die Sicht.

Sehr aufwendiges Verfahren
Für die Beobachtung wurden die vier kleinen Auxiliary-Teleskope des Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte ESO in der chilenischen Atacamawüste zusammengeschaltet. Mit Hilfe der Technik der Interferometrie können so feinere Details auf der Oberfläche von Sternen erkannt werden. Durch Messungen bei verschiedenen Positionen der Teleskope und mithilfe komplexer mathematischer Verfahren konnten die Astronomen das Bild des Roten Riesen rekonstruieren und dessen Oberfläche untersuchen. "Das Verfahren ist sehr aufwendig, jedoch die einzige Möglichkeit, die Oberfläche von anderen Sternen zu untersuchen und damit einen so fundamentalen Mechanismus wie die Konvektion zu verstehen", so Hron. Es zeigten sich Konvektionszellen mit einer Größe von rund 100 Millionen Kilometer - was gut zu Vorhersagen aus den 1970er Jahren passt und die Richtigkeit der Modelle für so unterschiedliche Sterne belegt.

Die neuen Beobachtungen stehen am Beginn einer neuen Ära, vermelden die Forscher. 2018 wird am Interferometer des VLT das Instrument Matisse in Betrieb gehen. Damit werden die Astrophysiker neben den Konvektionszellen erstmals auch die Verteilung des Staubes und der Moleküle auf der Oberfläche Roter Riesen abbilden können.




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Dokument erstellt am 2017-12-20 16:47:07


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